当前，以人工智能、物联网、大数据等为代表的第四次工业革命的鼓起，为中国高质量发展带来庞大契机，然而，中国的芯片等财产技能“卡脖子”的短板仍突出，这对企业创新提出了急迫要求。
中国工程院院士、微电子工艺技能专家吴汉明分析说，芯片财产大要分三部门：计划、制造和封测。当前国内计划部门已初具规模，但大部门计划企业照旧必要得到ARM、Cadence、新思等国外公司的知识产权（IP）；电子计划主动化（EDA）等软件也根本依靠国外尤其是美国企业；而且大量芯片还依靠入口。一旦无法得到知识产权和计划软件（EDA）的授权，无法从外洋采购芯片，就会陷入“缺芯”的逆境。
“一方面环球传统芯片把持格局难以被冲破，另一方面庞大技能革新带来了绝佳的战略窗口期，芯片财产的原始引领型创新已然势不可挡。”中原芯（北京）通用处置惩罚器技能有限公司（以下简称中原芯）董事长李科奕对《举世》杂志记者说。
“加速数字化发展 建立数字中国”在《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和二〇三五年远景目的纲要》中单独成篇，数字经济焦点财产增长值占GDP比重被列入“十四五”时期经济社会发展重要指标……种种信息都表明白中国鼎力大举发展数字经济的刻意。
数字经济发展的紧张驱动引擎，就是高性能盘算。高性能盘算可以实现海量数据的分析，将5G、呆板视觉、无人驾驶、区块链等当代科技与传统行业联合，进步传统产物和服务的质量、服从和结果，扩大数字经济的应用深度和广度。而盘算的焦点是芯片，芯片天然成为高科技范畴的必争之地。
国家书息化专家咨询委员会原常务副主任周宏仁指出，现在，物联网的发展成为环球信息化发展的主流之一。数字化、网络化、智能化技能的应用开始向各种产物（物）渗出，使“盘算”向着以产物盘算为主流应用的方向发展。
根据物联网研究机构IoT Analytics发布的陈诉，2020年物联网毗连数达117亿；预计到2025年，物联网毗连数将到达309亿。云云巨大的应用需求，势必影响焦点芯片技能的下一轮厘革。环球物联网所需的焦点芯片技能的体系架构还在成形中，这是当前环球芯片技能和财产竞争的核心。
“中国芯片财产发展要面向将来，放眼‘大智物云’的发展需求，做前瞻性的赶超摆设，用有限的人才和社会资源，突出战略重点，力图引领下一代焦点芯片技能的发展。”周宏仁说。
吴汉明向《举世》杂志记者先容，现在，一些与特性尺寸无关的芯片技能研发呈发作式增长，如存算一体、Chiplet（芯粒）、异质布局的堆叠芯片技能等。
值得关注的是，在中国芯片计划范畴，已经有企业自动负担起打造完全独立自主芯片生态体系的责任。吴汉明举例说，“中原芯计划了一套自主的同一指令集，形成中心处置惩罚器（CPU）、数字信号处置惩罚器（DSP）、图形处置惩罚器（GPU）和人工智能（AI）等异构盘算平台，正在为异构盘算打造全自主的生态。”别的，华为、飞腾、北京君正和阿里平头哥等企业通过架构授权或使用开源架构，也打造出了一系列产物，并已形成肯定规模的财产链。
据悉，中原芯基于对异构盘算发展趋势的预判，计划了一套名为Unity的同一指令集架构。李科奕告诉《举世》杂志记者，基于异构盘算架构的芯片，或称之为“CPU+”，把CPU、GPU、DSP、加快器等差别范例的处置惩罚器内核高效地融合在同一颗芯片上，实现协同运算、协同存储与协同管理，在性能、功耗等技能指标上与现有同构多核处置惩罚器相比，有数倍乃至数十倍的进步。
据李科奕先容，中原芯选择从异构盘算的角度举行原始创新，也是着眼于异构盘算应用范畴的市场机会——辅助驾驶、呆板人、智能安防、智能家居、5G等新兴应用场景的共同特点是只必要“单点”的应用开辟，不像手机和个人电脑必要搜集浩繁第三方应用软件，因而导致很强的生态依靠性。
新赛道，新机会
只管美国在芯片范畴有更多的技能积聚与生态上风，约莫在2010年前后，异构盘算的发睁开始让中国和美国站在异构盘算的同一起跑线上。
李科奕以为，异构盘算为中国集成电路财产提供了几十年来从未有过的赶超机会，由于在这个范畴，中国已拥有某些技能方面的上风。假如捉住这一难过的汗青机会，加大投入，完全有大概深度影响乃至引领相干财产的发展，成为新市场的规则订定者，实现“换道超车”。
据相识，如今大多数国产异构盘算芯片利用的都是外洋供应商的IP，必要芯片“集成”团队去完成包罗IP和芯片相互验证在内的研发工作和技能维护。而中原芯选择从异构芯片的底层IP开始，从事的是芯片计划范畴的原始创新。
IP相称于修建物的地基，有相称严苛的专利掩护。假如用传统的思绪去做CPU、DSP和GPU等底子盘算IP，很难绕过之前行业巨头的专利限定。但中原芯走的是完全差别的技能路径，开发了一条新的发展门路，绕开了其他厂商的IP专利，筑建了本身的专利掩护池。
李科奕说，通过接纳中原芯的IP，可以简化复杂异构芯片的计划，而且可以或许基于计划创新而非完全依靠新的工艺来提拔盘算性能，如许就低落了芯片的计划与生产投入，并可收缩产物推出周期。“假如能进一步叠加以定制化计划，赋能互助同伴和客户，通过提供高性价比的异构芯片办理方案和构建同一的软件生态，加速客户产物霸占市场的节奏，就很有大概冲破把持，在中国芯片市场以致环球取得乐成。”
把握发展的自动权
2020年12月，中心经济工作集会摆设2021年经济工作，提出要加强财产链供应链自主可控本领。财产链供应链安全稳固是构建新发展格局的底子，要统筹推进补齐短板和锻造长板，针对财产单薄环节，实行好关键焦点技能攻关工程，尽快办理一批“卡脖子”题目。
周宏仁表现，芯片就是被国外严峻“卡脖子”的焦点技能之一。芯片财产的技能突破关系着浩繁传统财产的智能化革新，自主芯片面对巨大需求，远景广阔。根据前瞻财产研究院发布的《中国物联网行业应用范畴市场需求与投资猜测分析陈诉》，预计2026年中国物联网芯片需求将到达1360亿元。
本年1月，本田、大众、福特等车企纷纷公布由于芯片供应不敷而减产或关停部门工厂。随后，手机等消耗电子行业也面对“缺芯”的环境，整个半导体供应链的上中卑鄙都受到影响。
吴汉明表现，中国“缺芯”的环境一定会连续相称长的时间，重要缘故原由包罗整个工业体系不敷先辈、底子创新不敷、人才队伍短缺、财产链自主空缺点较多等，尤其是大部门芯片计划企业仍必要国外IP和EDA的授权。
IP是整个集成电路财产链最上游的节点，代表着芯片计划的焦点知识产权和关键技能的自主创新本领，对卑鄙的财产发展辐射和动员作用巨大。李科奕以为，中国芯片财产发展必要原始引领型创新，而不是将焦点知识产权、关键技能的创新寄盼望于他人。没有强盛的芯片计划支持，卑鄙的制造、封测就将面对成为无源之水、无本之木的风险。
吴汉明说，无论从国家竞争力、国家安全照旧从经济发展等方面看，创建自主的行业尺度和自主的强盛生态都具有庞大战略意义，只有培养驻足国内、面向国际的芯片生态体系，才气把握中国新一代集成电路财产的发展自动权。“中国集成电路财产必要原创的、没有知识产权纠纷的技能，由于这是创建自主生态体系的底子。”
思量到自主芯片生态体系对国家书息安全举足轻重的作用及其发展面对的困难，吴汉明发起，要鼓励高端芯片范畴原创性的自主创新，假如国内企业有自主研发的指令集，而且创建了相对应的自主知识产权掩护体系，应该给予最大的鼓励和支持，变更上卑鄙企业，一起把生态做大做强，从而加强中国集成电路财产链自主可控的本领。
周宏仁也指出，“要构建一批以直接负担产物生产责任的企业为龙头和焦点、产学研用协同创新的财产同盟。同时，国家要特殊器重、培养和发展企业，尤其是骨干企业，从而让全社会的各种资源以市场设置的方式，在国家政策的引导下向企业尤其是骨干企业集聚。支持企业各方面的本领建立，通过强化企业的竞争上风和国际竞争力，资助企业在较短的时间内抢占国内国际市场，并渐渐发展为龙头企业。”
泉源：2021年4月7日出书的《举世》杂志 第7期
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发表于 2020-12-24 03:22:21
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